JP7176883B2 - 包装シート及びそれを用いた包装体 - Google Patents
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1. 基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一方の面に積層されているシーラント層とを含む包装シートであって、
(1)シーラント層の少なくとも1層は露出した付着防止表面を有し、当該表面の表面粗さRaが2~12μmであり、
(2)前記付着防止表面を有するシーラント層は、熱可塑性樹脂及び凹凸形成用粒子を含む延伸フィルムから構成されており、
(3)シーラント層は、包装シート単位面積当たりの熱可塑性樹脂の付与量が10~55g/m2である、
ことを特徴とする包装シート。
2. 凹凸付与形成用粒子の平均粒径D50が8~100μmである、前記項1に記載の包装シート。
3. 前記付着防止表面を有するシーラント層が、凹凸付与形成用粒子を当該シーラント層中に3~50重量%含む、前記項1又は2に記載の包装シート。
4. 熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂である、前記項1~3のいずれかに記載の包装シート。
5. 付着防止面を有するシーラント層の厚みが10~100μmである、前記項1~3のいずれかに記載の包装シート。
6. 前記項1~5のいずれかに記載の包装シートにより形成される包装体であって、
(1)包装シートの付着防止面が被包装物に接触するように配置されており、
(2)包装シートのシーラント層どうしが少なくとも一部で接合されている、ことを特徴とする包装体。
7. 前記項6に記載の包装体の内部に被包装物が収容されており、当該包装シートのシーラント層どうしが少なくとも一部で接合されることにより前記被包装物が包装体中で密閉されていることを特徴とする包装製品。
本発明の包装シート(本発明シート)は、基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一方の面に積層されているシーラント層とを含む包装シートであって、
(1)シーラント層の少なくとも1層は露出した付着防止表面を有し、当該表面の表面粗さRaが2~12μmであり、
(2)前記付着防止表面を有するシーラント層は、熱可塑性樹脂及び凹凸形成用粒子を含む延伸フィルムから構成されており、
(3)シーラント層は、包装シート単位面積当たりの熱可塑性樹脂の付与量が10~55g/m2である、
ことを特徴とする。
基材フィルムとしては、特に限定されず、例えば、合成樹脂(ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等)、繊維質材料(紙、合成紙、不織布、織布、木材等)、金属(アルミニウム、アルミニウム系合金等)、ガラス等のほか、これらの複合材料を用いることができる。また、これらのフィルム、箔等が複数積層してなる積層体を基材フィルムとして用いることもできる。特に、本発明では、例えばポリプロピレン系フィルム、ポリエチレン系フィルム及びポリエステル系フィルムの少なくとも1種を基材フィルムとして好適に用いることができる。
シーラント層の少なくとも1層(例えば図2のシーラント層12a)は露出した付着防止表面を有し、当該表面の表面粗さRaが2~12μmである。そして、この付着防止表面を有するシーラント層(特にことわりのない限り「表面シーラント層」ともいう。)は、熱可塑性樹脂及び凹凸形成用粒子を含む延伸フィルムから構成されている。本発明シートにおいて、表面シーラント層は、付着防止層として機能すると同時に、ヒートシール層としても機能する。
シーラント層を構成する延伸フィルムとしては、特に限定的ではなく、例えばフラット法延伸フィルム(一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルム)、インフレーション法延伸フィルム等が挙げられる。延伸フィルムをシーラント層として用いることにより、凹凸形成用粒子により所定の付着防止表面を効果的に形成することができるとともに、優れた耐久性を得ることができる。
シーラント層は、図1又は図2で説明したように、基材フィルムの両面又は片面に形成されているが、その少なくとも1層(表面シーラント層)は露出した付着防止表面を有し、当該表面の表面粗さRaが2~12μm(好ましくは3~7μm)である。このような表面粗さに設定することにより、付着防止表面どうしの熱接着性(特に面々ヒートシール性)を確保するとともに、優れた付着防止効果を得ることができる。表面粗さRaが2μm未満の場合は、所望の付着防止効果が得られなくなる。一方、表面粗さRaが12μmを超える場合は、所望のヒートシール性が得られなくなる。上記のような表面粗さは、特に熱可塑性樹脂を含むマトリックス中に凹凸形成用粒子を分散させることによって適宜調整することができる。
シーラント層を構成する成分として熱可塑性樹脂を含む。これにより、シーラント層にヒートシール性を付与することができる。表面シーラント層は、熱可塑性樹脂のほか、凹凸形成用粒子を含む。この場合、表面シーラント層においては、基本的に、熱可塑性樹脂を含むマトリックス中に凹凸形成用粒子(粉末)が分散した構造であることが望ましい。
熱可塑性樹脂としては、ヒートシール性を有する樹脂を好適に用いることができる。例えば、低密度ポリエチレン(直鎖状(線状)低密度ポリエチレン、分岐状低密度ポリエチレン等を含む。)、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ナイロン-6、ナイロン-12、ナイロン-66、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート等のほか、これらのブレンド樹脂を用いることができる。その中でもヒートシール強度を十分得るために、低密度ポリエチレン(特に直鎖状(線状)低密度ポリエチレン)の少なくとも1種を用いることが好ましい。なお、シーラント層が多層シーラント層である場合、各シーラント層に含まれる熱可塑性樹脂は、互いに同じであっても良いし、互いに異なっていても良い。従って、後記の実施例のように、各シーラント層に含まれる熱可塑性樹脂は、いずれもポリエチレンとすることもできる。
凹凸形成用粒子は、特に表面シーラント層の露出する面(表面)に所定の凹凸を付与することを目的として用いられる。その限りにおいて、凹凸形成用粒子の材質は、限定的でなく、有機成分及び無機成分の少なくとも1種を含む粒子を採用することができる。なお、本発明の効果を妨げない範囲内において、下地シーラント層には凹凸形成用粒子が含まれていても良いし、凹凸形成用粒子が含まれていなくても良い。
本発明のシーラント層は、本発明の効果を妨げない範囲内において、他の成分(着色料等)を適宜配合することもできる。
本発明シートでは、必要に応じて他の層が積層されていても良い。例えば、印刷層(文字・絵柄層)、保護層、プライマー層等のような公知又は市販の包装シートで採用されている各層が挙げられる。但し、本発明では、特に表面シーラント層の付着防止表面上には他の層は積層されないことが望ましい。
本発明の包装シートの製造方法としては、限定的ではないが、特に、熱可塑性樹脂及び凹凸形成用粒子を含む出発原料を延伸することによりシーラント層用フィルムを形成する工程(シーラント層形成工程)を含む製造方法を好適に採用することができる。
本発明シートは、包装材料として各種の包装体及び包装製品に用いることができる。特に、包装体としては、包装シートのシーラント層どうしが接合されていても良いし、あるいは包装シートのシーラント層どうしが接合されていないもの(例えばトレー容器等)でも良い。本発明では、特に、本発明の包装シートにより形成される包装体であって、(1)包装シートの付着防止面が被包装物に接触するように配置されており、(2)包装シートのシーラント層どうしが少なくとも一部で接合されている、ことを特徴とする包装体が好ましい。
シーラント層のマトリックス用の熱可塑性樹脂として市販の低密度ポリエチレン(MFR:2g/10min、密度:924kg/m3、軟化温度:112℃)(LDPE)と、凹凸を付与するための微粒子に市販の架橋ポリメタクリル酸メチル微粒子(PMMA粒子)(平均粒径D50:30μm、軟化点(耐熱温度):255℃、比重:1.2)とをそれぞれ用意した。
低密度ポリエチレン100重量部に架橋ポリメタクリル酸メチル微粒子20重量部をドライブレンドし、二軸押出機を用いてコンパウンド樹脂を作製した。押出時の樹脂溶融温度は180~200℃で行った。このコンパウンド樹脂をインフレーション法の製膜機を使用し、表面に凹凸を付与したフィルムを製膜した。製膜時の温度は180~220℃で行った。製膜フィルムの厚みは50μmとした。このようにして凹凸表面(付着防止表面)をもつシーラント層用フィルムを作製した。
上記シーラント層用フィルムの片面と、基材層として二軸延伸ポリエステル樹脂(膜圧:25μm)とをポリウレタン系ドライラミネート接着剤(乾燥後重量:3.5g/m2)を用いて張り合わせることにより包装シートを得た。得られた包装シートを背貼り三方シールとした包装体(ピロー袋)を作製した。得られた包装体は、その内面が凹凸表面となっていた。
PMMA粒子の添加量を10重量部に代えたほかは、実施例1と同様にして包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
PMMA粒子の添加量を30重量部に代えたほかは、実施例1と同様にして包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
PMMA粒子として平均粒径D50が50μmのものを使用したほかは、実施例1と同様にして包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
PMMA粒子を炭酸カルシウム粒子(平均粒径D50:11μm、形状:不定形、比重:2.94)に代えたほかは、実施例1と同様にして包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
炭酸カルシウム粒子として平均粒径D50が27μmのものを使用したほかは、実施例5と同様にして包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
PMMA粒子として平均粒径D50が80μmのものを使用したほかは、実施例1と同様にして包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
1層目:20μmのLDPE、2層目:20μmのLDPE、3層目:20μmのLDPE100重量部に市販の架橋ポリメタクリル酸メチル微粒子(平均粒径D50:30μm、軟化点:255℃、比重:1.2)を20重量部添加した混合物を原料として用い、多層インフレーション成形機により3層からなるシーラント層用フィルムを作製した。
上記シーラント層用フィルムの1層目と、基材層として二軸延伸ポリエステル樹脂(膜圧:25μm)とをポリウレタン系ドライラミネート接着剤(乾燥後重量:3.5g/m2)を用いて張り合わせることにより包装シート(基材フィルム/下地シーラント層(1層目)/下地シーラント層(2層目)/表面シーラント層(3層目)からなる積層体)を得た。得られた包装シートを背貼り三方シールとした包装体(ピロー袋)を作製した。得られた包装体は、その内面が凹凸表面となっていた。
1層目:20μmのLDPE、2層目:20μmのLDPE、3層目:20μmのLDPE100重量部に市販の架橋ポリメタクリル酸メチル微粒子(平均粒径D50:50μm、軟化点:255℃、比重:1.2)を20重量部添加した混合物を原料として用い、多層インフレーション成形機により3層からなるシーラント層用フィルムを作製した。
上記シーラント層用フィルムの1層目と、基材層として二軸延伸ポリエステル樹脂(膜圧:25μm)とをポリウレタン系ドライラミネート接着剤(乾燥後重量:3.5g/m2)を用いて張り合わせることにより包装シート(基材フィルム/下地シーラント層(1層目)/下地シーラント層(2層目)/表面シーラント層(3層目)からなる積層体)を得た。得られた包装シートを背貼り三方シールとした包装体(ピロー袋)を作製した。得られた包装体は、その内面が凹凸表面となっていた。
実施例1で用いたシーラント層と二軸延伸ポリエステル樹脂(膜圧:150μm)とをポリウレタン系ドライラミネート接着剤(乾燥後重量:3.5g/m2)を用いて貼り合わせ、包装シートを作製した。その後、圧空成型法(成形温度:150℃)を用いて底面積:10cm×15cm=150cm2、高さ:3cm、テーパー角度:5度のトレーを作製した。得られたトレーは、その内面が凹凸表面となっていた。
PMMA粒子として平均粒径D50が5μmである粒子を使用したほかは、実施例1と同様にして包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
低密度ポリエチレン(LDPE)を用いて60μmに製膜したシーラントフィルムを、市販の二軸延伸ポリエステルフィルム(厚み16μm)と貼り合わせを行い、シーラントフィルム面をエンボスロールを温度60℃、圧力100kgf/cm2の条件でエンボス柄を転写させ、凹凸を付与した。エンボス柄に絹目の40メッシュを使用した。このようにして得られたフィルムを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。得られた包装体は、その内面が凹凸表面となっていた。
エンボスの柄を絹目の175メッシュを使用した以外は、比較例2と同様にして包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
ブラスト加工したエンボス柄を使用した以外は、比較例3と同様にして包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
上記エンボスの柄を亀甲の151メッシュを使用した以外は、比較例3と同様にして包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
比較例4で用いたエンボスフィルムと二軸延伸ポリエステル樹脂(膜圧:150μm)とをポリウレタン系ドライラミネート接着剤(乾燥後重量:3.5g/m2)を用いて張り合わせ、包装シートを作製した。その後、圧空成型法(成形温度:150℃)を用いて底面積:10cm×15cm=150cm2、高さ:3cm、テーパー角度:5度のトレーを作製した。得られたトレーは、その内面が凹凸表面となっていた。
低密度ポリエチレン(LDPE)を用いて60μmに製膜したシーラントフィルムを、市販の二軸延伸ポリエステルフィルム(厚み16μm)と貼り合わせを行って包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。得られた包装体は、その内面が凹凸表面となっていた。
平均粒子径D50が30μmの市販のポリエチレン系粒子と、市販のポリオレフィン系樹脂を主体とするコート剤(ヒートシールコート剤、固形分含有量20%)とを用意した。このコート剤90重量部に市販のポリエチレン系粒子10重量部を混合分散し、これを市販の二軸延伸ポリエステルフィルム(厚み16μm)にバーコーターによって塗工し、80℃×10秒の条件で乾燥することによりヒートシール層を形成した。このときの乾燥後のヒートシールコート剤の樹脂量は3.0g/m2であった。これにより包装シートが得られた。次いで、得られた包装シートを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。得られた包装体は、その内面が凹凸表面となっていた。
市販のポリオレフィン系樹脂を主体とするコート剤(ヒートシールコート剤、固形分含有量20%)90重量部に市販のポリエチレン系粒子10重量部を混合分散し、乾燥後のヒートシール剤の樹脂量を10.0g/m2としたほかは、比較例8と同様にして包装シートを作製し、この包装シートを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
シーラント層の1層目の厚みを10μmにして製膜したほかは、実施例8と同様にして包装シートを作製し、これを背貼り三方シールして包装体(ピロー袋)を作製した。
市販の洋菓子(カステラ)を用意し、その内容物であるカステラを包装体の上に載せてシールし、室温20℃及び湿度25%にて4日間静置した。4日後にカステラを包装体から剥がし、フィルム上に付着している量(接触面に対する面積割合)を目視で確認して評価した。付着量が10%未満の場合は「〇」、10%以上30%未満の場合は「△」、30%以上の場合は「×」と表記した。その結果を表1に示す。
化粧品の滑落試験にグリセリンを用意し、傾斜20度の斜面に包装体を載せ、グリセリンを1ml滴下し、距離150mmを滑落する時間を測定した。150mmを滑落するのに掛かる時間が1分未満の場合は「〇」、1分以上の場合は「△」、グリセリンが50%以上包装体上に残ってしまった場合は「×」と表記した。その結果を表1に示す。
各サンプルを150mm×150mmの大きさに切り、その凹凸表面を表面粗さ計(株式会社ミツトヨ製 Surftest SV9634・3D)で算術平均粗さRa(μm)をJIS B0601(2001)の規格に沿って測定した。具体的には、測定長さ:17.5mm、評価長さ:12.5mm、速度:0.2mm/s、測定点数:17500、基準長さ:2.5mmを条件として測定した。その結果を表1に示す。
付着防止表面どうしを20mm×60mmの熱板を使用して160℃×3kg/cm2×1秒の条件でヒートシールを行い、その後シール幅が15mmとなるように短冊状にスリットして試験片を各3点作製した。それらの試験片のヒートシール強度をオートグラフ試験機(株式会社島津製作所製EZ-LX)で測定した。具体的には、シール強度(N)は、100mm/minの速度でT剥離試験とし、上記のように各サンプルについて3点測定し、その平均過重強度(N)を求めた。実用上の包装材料のヒートシール強度を考慮し、3N/15mm以上を「〇」、1N/15mm以上3N/15mm未満を「△」、1N/15mm未満のサンプルを「×」とした。ヒートシール強度の結果を表1に示す
耐久性評価には学振形染色摩擦堅ろう度試験機(株式会社安田精機製作所)を用いた。各サンプルを15mm×150mmの大きさに切り、ウレタンゴムをサンプルに接触させ、荷重:4.9N、摩擦距離:100mm、速度:30往復/minの条件で耐久性試験を実施した。30往復後の表面粗さRa’の値が評価前Raと比較して70%以上である場合を「〇」、50%以上70%未満の場合を「△」、50%未満の場合を「×」として判断した。耐久性の結果を表1に示す。
Claims (7)
- 基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも一方の面に積層されているシーラント層とを含む包装シートであって、
(1)シーラント層の少なくとも1層は露出した付着防止表面を有し、当該表面の表面粗さRaが2~12μmであり、
(2)前記付着防止表面を有するシーラント層は、熱可塑性樹脂及び凹凸形成用粒子を含む延伸フィルムから構成されており、
(3)シーラント層は、包装シート単位面積当たりの熱可塑性樹脂の付与量が10~55g/m2である、
ことを特徴とする包装シート。 - 凹凸付与形成用粒子の平均粒径D50が8~100μmである、請求項1に記載の包装シート。
- 前記付着防止表面を有するシーラント層が、凹凸付与形成用粒子を当該シーラント層中に3~50重量%含む、請求項1又は2に記載の包装シート。
- 熱可塑性樹脂がポリオレフィン系樹脂である、請求項1~3のいずれかに記載の包装シート。
- 付着防止面を有するシーラント層の厚みが10~100μmである、請求項1~3のいずれかに記載の包装シート。
- 請求項1~5のいずれかに記載の包装シートにより形成される包装体であって、
(1)包装シートの付着防止面が被包装物に接触するように配置されており、
(2)包装シートのシーラント層どうしが少なくとも一部で接合されている、ことを特徴とする包装体。 - 請求項6に記載の包装体の内部に被包装物が収容されており、当該包装シートのシーラント層どうしが少なくとも一部で接合されることにより前記被包装物が包装体中で密閉されていることを特徴とする包装製品。
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